为什么我在 C 中的管道不起作用？答案

【问题标题】：Why is my pipe in C not working?为什么我在 C 中的管道不起作用？
【发布时间】：2011-06-16 10:54:23
【问题描述】：

作为练习，我需要使用信号处理程序，并在获得信号时使用管道在两个进程之间发送一些消息。下面是我的源代码。当我运行它时，我可以让管道工作，两个进程都可以交谈，只要我在它们的主方法中调用管道（在本例中为 process1() 和 process2() ）。但我想使用信号处理程序中的管道。但是现在管道不工作了。这是我得到的一些输出：

3 - 4 and 5 - 6
Segv at 8825
USR1 at 8824
898 sent to 4
130 received on 3
130

'898' 和 '130' 应该相等，但不相等。我知道管道工作正常，所以我认为这与信号有关...... 但是什么...？

源码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

int fd1[2], fd2[2], status;
int cpid, cpoid;

void process1() {   
    cpid = getpid();        /*What's my process ID?*/
    cpoid = cpid + 1;       /*And what's the other process ID?*/

    close(fd1[0]);
    close(fd2[1]);

    while (1) {}
}

void process2() {   
    cpid = getpid();
    cpoid = cpid - 1;

    close(fd1[1]);
    close(fd2[0]);

    raise(SIGSEGV);         /*Start with a SegV signal*/

    while (1) {}
}

/*Method to send a message to the other process, by pipe*/
void send (int msg) {
    if (cpid < cpoid) {
        write(fd1[1], &msg, 1);
        printf("%d sent to %d\n", msg, fd1[1]);
    } else {
        write(fd2[1], &msg, 1);
        printf("%d sent to %d\n", msg, fd2[1]);
    }
}

/*Method to receive a message from the other process*/
int receive () {
    int msg = 0;
    if (cpid < cpoid) {
        read(fd2[0], &msg, 1);
        printf("%d received on %d\n", msg, fd2[0]);
    } else {
        read(fd1[0], &msg, 1);
        printf("%d received on %d\n", msg, fd1[0]);
    }
    return msg;
}

/*The SegV Signal handler*/
void segvHandler() {
    int y = -1;
    printf("Segv at %d\n", cpid);
    kill(cpoid, SIGUSR1);           /*Send an USR1 Signal to the other proces*/

    while (y != 898) {
        y = receive();
        printf("%d\n", y);
    }
}

/*The Usr1 Signal handler*/
void usr1Handler() {
    int x = 898;
    printf("USR1 at %d\n", cpid);

    send(x);
}

int main (int argc, char *argv[]) {

    if (pipe(fd1) < 0) {
        fprintf (stderr, "Could not make pipe\n");
        return (EXIT_FAILURE);
    }
    if (pipe(fd2) < 0) {
        fprintf (stderr, "Could not make pipe\n");
        return (EXIT_FAILURE);
    }
    printf("%d - %d and %d - %d\n", fd1[0], fd1[1], fd2[0], fd2[1]);    /*Pipe numbers*/

    signal(SIGUSR1, usr1Handler);   /*Signal handlers*/
    signal(SIGSEGV, segvHandler);

    if (fork() != 0) {
        process1();
    } else {
        process2();
    }
    waitpid(-1, &status, 0);

    return EXIT_SUCCESS;
}

【问题讨论】：

您不应该在信号处理程序中执行任何重要的 I/O。应该只是在某处设置一个标志，然后有一个作用于该标志的主循环。不确定这是否是您的问题，但这是标准指南。
作为预告片，898 是 0x382，130 是 0x82。编辑：因此，如果发送和接收仅对单个字节（char 类型）进行操作，那么整数将被截断，因为它被隐式转换为 char 类型。
printf() 不是异步安全的，不要在信号处理程序中使用它。
您不能依赖仅相差一个的 pid。要获取其他进程的 pid，必须在 fork 处对其进行跟踪或通过管道写入。
当然，它并不是那么出色的代码，但这只是让我看看它是如何工作的，以及为什么它不是。但我会在继续时牢记您的建议。谢谢！

标签： c segmentation-fault pipe signal-handling

【解决方案1】：

一些故障基于快速浏览。

printf() 不是异步信号安全的；不要在信号处理程序中调用它。
您正在读写 1 个字节，这很可能小于 sizeof(int)。
您不能假设 PID 是连续的。在父进程中，fork() 的返回值给出了子进程的 PID。在子进程中，如果父进程在 fork() 之前存储了 getpid() 的返回值，那么你就有了；否则请参阅 getppid()。

【讨论】：

【解决方案2】：

如 cmets 中所述，您不应该在信号处理程序中调用 printf，但这可能不是问题。除非 int 在您的机器上是一个字节，否则问题是您没有写入或读取整个 int，因为您只将一个字节写入管道。（将代码更改为：write( fd[ 1 ], &msg, sizeof msg ) 并在读取时进行相同的更改。）

【讨论】：